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描述 s8(Z&pQ hRuiuGC FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 4Ty?>'*| ;0_T\{H"nR 建立系统 Nkb%4ofKqu N''xdz3Z 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 1<x5{/CZ `ci
P
dh]Hf,OLF u@D5SkT 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 ~jKIuO/ j*8Ze!^ G AH< OtL~NTY 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 2 br>{^T Flpl,|n
a J8FzQ2 mn1!A`$
:fX61S6) DDIRJd<J
>.39OQ# U'b}%[
hTAc}'^$ 7g8\q@', 分析 )e[q%%ks QN;NuDHN 这个系统的点扩散函数: jMWTNZ • Log (Normal PSF) lKQjG+YF • λ = 0.55 mm :;#^gvH • 0.32 waves 3rd order spherical h Q Att • EPD = 10 mm Mf"(P.GIS • f/# = 9.68 ;,/G*`81B 点扩散函数如下图: 6UN{Vjr%` ~&0lWa
E]{0lG`l !
,]Fx U2_; 系统的点扩散函数是: T}p|_)&y • Log (Normal PSF) JKYtBXOl • λ = 0.55 mm fm%4ab30T • 1 wave 3rd order spherical Qc9[/4R> • EPD = 13.31 mm P'5Lu • f/# = 7.27 4wS!g10 } 点扩散函数如下图: |Qpo[E}a w0>5#jq#r
$43CNnf3N @uxg;dyI~ 演算 kyB>]2 <+ <o
X"I 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 5*"WS $ m&*0<N
'wLW`GX. k3
' 5Ei 在这个等式中变量定义如下: <1V>0[[e • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) |<YF.7r; • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) @$ )C pg • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx huin?,eGz • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); F>u/Lh! • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) kx0w?A8- • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) :OaGdL • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) s;[64ca]Q • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 >vfLlYx • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 wzI*QXV2s • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 9Xh<vh8& • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) YBk* CW9 • F == focal length(焦距) {6*UtG • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) {>&M:_`k z\IZ5' 比较 \y/0)NL\ 6`'K M/ 在下图中: /P{'nI 透镜EPD=10mm 1$c[G}h 截止频率=184lp/mm }Oy/F 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 3V/|" R2s $)O\i^T # f{L; 在下面的图表中: wlX
K2D 透镜EPD=13.31 mm H:
;S1D 截止频率=250 lp/mm |SsmVW$B| 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ) nnv{hN kL}*,8s{ zL:k(7E k*T&>$k}^ 杂散光对评价函数的影响 QTI^?@+N> /%^^hr 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 LTio^uH ^#j{9FpPs
1b"3]? $5yH8JU 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: -Ly A g>Kh? (
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